一种基于RFID技术的标签定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于RFID技术的标签定位方法，其主要在于排除因单标签被多天线读取所引起的定位位置干扰问题，其采用对定位区域进行设计三维空间模型、以及结合定位算法进行判断，利用天线空间点位优劣、以及结合标签数据信息表的RSSI排序表、以及标签数据信息三大影响因子的权重总分等步骤依次进行排除干扰值，实现了在所述应用场景下对多标签的精确定位，进一步减少误判结果，提高标签的定位精度。提高标签的定位精度。提高标签的定位精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于RFID技术的标签定位方法


[0001]本专利技术属于RFID
，尤其是一种基于RFID技术的标签定位方法。

技术介绍

[0002]目前随着RFID标签的广泛应用，有越来越多的场景会使用到RFID技术，如动态的仓库物料进出管理，如静态的文件物品等的存放管理。使用时，待管理的对象上通常贴有RFID标签，而RFID读写器及天线则通过发出的电磁波覆盖于贴有RFID标签的对象所在的区域，来实现RFID读写器与标签的通讯，完成标签的读取。但在实际应用过程中，由于RFID读写器及天线发出的电磁波所到达的位置除了待读取标签之外，还有可能到达其他标签所在的位置，从而容易出现串读、漏读等情况。
[0003]具体的，（1）串读：是指天线发出的电磁波覆盖的区域，使得RFID读写器不仅能读到待读取对象的标签，还能读到其周围其他位置的标签。而造成串读的原因在于：天线场强分布特性，不同天线的场强分布范围不同，强弱也不同，由此造成场强区域边界不能完全固定，从而在实际环境中使用时，无法避免读写器会读到周围的标签，引起串读。当其他因素不变时，当天线功率越高时，串读发生的可能性越大，天线功率越低时，串读发生的可能性越低。
[0004]（2）漏读：由于RFID技术的物理特性，当多个标签完全重叠或者重叠率很高的情况下，读写器无法实现对所有目标对象标签的读取/盘点。天线功率越高，漏读率越低，天线功率越低，反之。
[0005]因此，串读和漏读本身是一对矛盾的因子，当天线功率增加时，漏读率会降低，但是串读的情况会更明显，当天线功率降低时，串读的情况会有所改善，但是漏读率会提升。因此，需要从本质上改善天线的场强分布，避免弱区和盲区，使场强尽可能均匀分布，范围距离可控。
[0006]尤其是在物品的存放定位管理上，如果能够准确读取每一个物品的标签，准确定位到每一个物品的所在位置，就可以大大提高对于这些物品的管理效率。
[0007]现有技术中，如中国专利公开号为CN111079874A的《一种基于RFID技术的模块化标签定位系统及方法》，其公开的模块化标签定位方法中，RFID读写器通过天线阵列模块在对标签盘点的过程中，通常存在一个标签被多个天线读取到，而出现干扰值，对标签位置进行定位计算时，就需要结合标签盘点次数结合天线的盘点结果数据进行筛选从而确定标签的定位位置。但该方法的筛选过程中，对于干扰值的排查，只有通过阈值设定的操作，即如果某天线盘点到该标签的次数小于设定的阈值则该天线的盘点结果被丢弃；该操作过程中对于阈值的设定是个非常关键的操作，如果阈值设定不合理，则会把不该丢弃的数据给丢弃了，或者是把本该丢弃的收入数据表中以致于在后续制作抛物线的过程中掺杂了过多的不准确数据，进而导致最终标签的定位不准确。总之，只依靠单纯的阈值设定就将数据进行排除的做法，可能存在较大的遗漏正确数据的风险，进而影响最终的标签定位精确度，从而产生较多误判结果。

技术实现思路

[0008]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于RFID技术的标签定位方法，该RFID标签定位方法对于单标签被多天线读取到所出现的干扰值进行多步排查定位，进一步减少误判结果，提高标签物品的定位精度。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于RFID技术的标签定位方法，包括以下步骤：
①
在指定定位区域布置天线阵列模块，对该指定定位区域进行分区形成多个空间位置，并对这些空间位置按顺序编号，称其为空间点位，每一根天线均对应有一个空间点位，将各天线阵列连接至RFID读写器的天线分支器上，
②
RFID读写器收到上位机对定位区域上的贴有FRID标签的物品进行定位盘点的命令后，完成对定位区域中标签的数据盘点，获取定位区域内标签每次被盘点时的RSSI信号值、标签单位时间内被各天线盘点的次数以及盘点到各标签的天线号,并输入到运行于上位机的数据处理模块；其特征在于，
③
将天线阵列中各天线的空间点位输入到数据处理模块中的天线阵列三维空间生成模块中形成天线阵列的三维空间模型，其中天线以天线馈点为单位分布于空间点位中，且天线的空间点位离三维空间模型的中心越近则其位置越优；
④
将各个标签每次被盘点时的RSSI信号值、各个标签单位时间被各天线盘点的次数信息以及盘点到标签的天线号输入到数据处理模块中的标签数据信息表生成模块中生成每个标签的标签数据信息表，且根据标签数据信息表中RSSI信号值强弱不同进行排序计算后，获得标签数据信息表的RSSI排序表；
⑤
数据处理模块中的标签定位算法模块通过天线阵列三维空间模型中天线的空间点位优劣、以及结合标签数据信息表的RSSI排序表，进行标签定位处理后输出最优的天线空间点位作为该标签的定位位置并传输到上位机。
[0010]进一步的，所述步骤
⑤
中，标签定位算法处理包括如下过程：（1）如在标签数据信息表的RSSI排序表中存在某天线号读取的标签RSSI信号值、该标签的被读取次数排序均为最优的标签数据信息表，则输出该标签数据信息表中的天线号所在空间点位作为标签的定位位置；（2）如在标签数据信息表的RSSI排序表中存在某天线号读取的标签RSSI信号值、该标签的被读取次数排序非均为最优的情况，则根据标签数据信息表中RSSI信号值、被读取次数以及天线号的空间点位的权重总分排序来输出最优的标签数据信息表中的天线号所在空间点位作为标签的定位位置。
[0011]再进一步的，所述步骤
⑤
中出现第（2）情况时，则从标签数据信息表的RSSI排序表中选择排在最前的2个RSSI信号值所对应的2个天线号，且该2个天线号的空间点位若一致则输出该天线的空间点位作为标签的定位位置；如标签数据信息表的RSSI排序表中排在最前的2个RSSI信号值所对应的2个天线号的空间点位不一致，则当其中一个RSSI信号值比另一个RSSI信号值多出设定的阈值ω时，选择数值大的RSSI信号值所对应的天线号空间点位作为标签的定位位置；如标签数据信息表的RSSI排序表中排在最前的2个RSSI信号值之差小于设定的阈值ω，则选择与该2个RSSI信号值对应的2个被读取次数进行比较，当其中一个被读取次数比另一个高出设定的阈值σ时，选择数值大的被读取次数所对应的天线号的空间点位作为标签的定位位置；如该2个被读取次数之差小于设定的阈值σ时，则根据该2个标签数据信息表中的RSSI信号值、被读取次数以及天线号的空间点位的权重总分排序先后来输出最优的天线号所在空间点位作为标签的定位位置。
[0012]更进一步的，所述步骤
⑤
中的权重总分按照权重公式：权重（天线号空间点位）
×
系数（天线号空间点位）+权重（RSSI）
×
系数（RSSI）+权重（被读取次数）
×
系数（被读取次数）=总分，其中，权重（天线号空间点位）＞权重（RSSI）＞权重（被读取次数），2个标签数据信息表按照权重公式计算所得的总分按高低进行排序，选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于RFID技术的标签定位方法，包括以下步骤：
①
在指定定位区域布置天线阵列模块，对该指定定位区域进行分区形成多个空间位置，并对这些空间位置按顺序编号，称其为空间点位，每一根天线均对应有一个空间点位，将各天线阵列连接至RFID读写器的天线分支器上，
②
RFID读写器收到上位机对定位区域上的贴有FRID标签的物品进行定位盘点的命令后，完成对定位区域中标签的数据盘点，获取定位区域内标签每次被盘点时的RSSI信号值、标签单位时间内被各天线盘点的次数以及盘点到各标签的天线号,并输入到运行于上位机的数据处理模块；其特征在于，
③
将天线阵列中各天线的空间点位输入到数据处理模块中的天线阵列三维空间生成模块中形成天线阵列的三维空间模型，其中天线以天线馈点为单位分布于空间点位中，且天线的空间点位离三维空间模型的中心越近则其位置越优；
④
将各个标签每次被盘点时的RSSI信号值、各个标签单位时间被各天线盘点的次数信息以及盘点到标签的天线号输入到数据处理模块中的标签数据信息表生成模块中生成每个标签的标签数据信息表，且根据标签数据信息表中RSSI信号值强弱不同进行排序计算后，获得标签数据信息表的RSSI排序表；
⑤
数据处理模块中的标签定位算法模块通过天线阵列三维空间模型中天线的空间点位优劣、以及结合标签数据信息表的RSSI排序表，进行标签定位处理后输出最优的天线空间点位作为该标签的定位位置并传输到上位机。2.根据权利要求1所述的基于RFID技术的标签定位方法，其特征在于：所述步骤
⑤
中，标签定位算法处理包括如下过程：（1）如在标签数据信息表的RSSI排序表中存在某天线号读取的标签RSSI信号值、该标签的被读取次数排序均为最优的标签数据信息表，则输出该标签数据信息表中的天线号所在空间点位作为标签的定位位置；（2）如在标签数据信息表的RSSI排序表中存在某天线号读取的标签RS...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚结龙，丁双定，杨学俊，李小杰，戴燕君，马明军，朱坤，陈崇舜，代儒霞，
申请(专利权)人：浙江海康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：